專(zhuān)利名稱(chēng)：運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備以及一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的方法。本發(fā)明還涉及一種對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
WO 2004/043263A2公開(kāi)了一種用于人和動(dòng)物身上的監(jiān)測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)的裝置，其用于控制呼吸運(yùn)動(dòng)，尤其是控制嬰兒的呼吸暫停時(shí)間。該裝置包括加速度計(jì)和微控制器，其中， 加速度計(jì)包括運(yùn)動(dòng)探測(cè)器和多個(gè)輸出插頭，并且其中，微控制器包括多個(gè)輸入插座。多個(gè)輸出插頭連接到所述多個(gè)輸入插座，并且微控制器包括連接到報(bào)警模塊(means)的信號(hào)輸
出ο

發(fā)明內(nèi)容
WO 2004/043263A2中公開(kāi)的監(jiān)測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)的裝置依賴(lài)于沿單個(gè)空間軸的加速度計(jì)信號(hào)。由于該加速度計(jì)信號(hào)中與呼吸相關(guān)的變化是由相對(duì)于重力的取向變化導(dǎo)致的，所以當(dāng)空間的單個(gè)軸相對(duì)于重力的取向未因呼吸而變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)樵谶@種情況下， 利用所述單個(gè)軸不能監(jiān)測(cè)呼吸。例如，如果呼吸誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)是繞著空間的單個(gè)軸自身的旋轉(zhuǎn)，不管其相對(duì)于重力的取向如何，都可能發(fā)生這種情況。此外，如果呼吸誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)是繞著接近加速度計(jì)的空間單個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，僅測(cè)量到具有低信噪比的小加速度計(jì)信號(hào)。 這降低了呼吸導(dǎo)致的加速度計(jì)信號(hào)的質(zhì)量。本發(fā)明的目的是提供一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備和方法，其中，通過(guò)利用加速度計(jì)生成指示運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并且其中，改善了運(yùn)動(dòng)信號(hào)的質(zhì)量。在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備， 其中，該運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備包括-多軸加速度計(jì)，其用于定位在運(yùn)動(dòng)對(duì)象處，其中，所述多軸加速度計(jì)適于生成指示沿不同空間軸的加速度的加速度計(jì)信號(hào)，-運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元，其用于通過(guò)組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)來(lái)生成指示所述對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。由于加速度計(jì)是多軸加速度計(jì)，所以作為繞多軸加速度計(jì)的軸中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生多軸加速度計(jì)的軸中的另一個(gè)的加速度計(jì)信號(hào)變化。于是，即使軸接近應(yīng)當(dāng)由多軸加速度計(jì)探測(cè)的運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸，組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)也產(chǎn)生大的并且具有大信噪比的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。這樣改善了信號(hào)，即運(yùn)動(dòng)信號(hào)的質(zhì)量，并因此便于對(duì)信號(hào)的進(jìn)一步處理。 例如，用于從運(yùn)動(dòng)信號(hào)自動(dòng)確定呼吸速率或心率的算法，如果該確定過(guò)程所依據(jù)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的質(zhì)量得到改善，具體而言，如果增大了運(yùn)動(dòng)信號(hào)的信噪比，則生成改善的結(jié)果。多軸加速度計(jì)優(yōu)選是適于生成指示沿三個(gè)正交空間軸的加速度的三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)的三軸加速度計(jì)，其中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于組合這三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)以生成指示對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
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優(yōu)選地，所述多軸加速度計(jì)適于定位在人的身體部分上，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于生成指示人的呼吸和心臟活動(dòng)中的至少一項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。為了生成指示呼吸的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，多軸加速度計(jì)優(yōu)選定位在下方肋骨處，大致在中央和側(cè)位之間一半處。然而，多軸加速度計(jì)還可以位于其他位置，例如，在腹部，具體而言， 如果由于像術(shù)后傷口的身體體格造成限制時(shí)。為了生成指示心率的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，多軸加速度計(jì)優(yōu)選定位在腹部/胸廓的左側(cè)。此夕卜，優(yōu)選將加速度計(jì)定位在下方肋骨處，具體而言，在肋骨左下方。用于生成指示心率的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的多軸加速度計(jì)的另一優(yōu)選位置是胸廓上更高的位置或腹部上更下的位置。具體而言，為了測(cè)量指示心率的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，還優(yōu)選用于確定指示呼吸的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的優(yōu)選位置。具體而言，為了生成指示呼吸和心率的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，優(yōu)選將多軸加速度計(jì)定位在下方肋骨處，左側(cè)中央-側(cè)位一半處。優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備還包括根據(jù)所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定呼吸速率的呼吸速率確定單元和確定心率的心率確定單元。這樣允許對(duì)呼吸速率和/或心率進(jìn)行舒適、低成本、連續(xù)并且流動(dòng)的監(jiān)測(cè)。在實(shí)施例中，如果已經(jīng)在屏息狀態(tài)中生成加速度計(jì)信號(hào)，所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)基頻為心率。如果在人正在呼吸時(shí)生成加速度計(jì)信號(hào)，則認(rèn)為運(yùn)動(dòng)信號(hào)的基頻對(duì)應(yīng)于呼吸速率。優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備還包括濾波(filtering)單元，其用于對(duì)加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行濾波，使得對(duì)應(yīng)于要確定的運(yùn)動(dòng)的可能頻率的頻率通過(guò)濾波單元。這樣降低了噪聲以及可能不希望的對(duì)加速度計(jì)信號(hào)的環(huán)境影響。如果運(yùn)動(dòng)信號(hào)應(yīng)當(dāng)指示呼吸，濾波單元優(yōu)選適于濾波加速度計(jì)信號(hào)，使得對(duì)應(yīng)于呼吸運(yùn)動(dòng)的可能頻率的頻率通過(guò)濾波單元。在這種情況下，0. 1到2Hz的頻率范圍內(nèi)的頻率優(yōu)選通過(guò)濾波單元。如果運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于生成指示人的心臟活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，濾波單元優(yōu)選適于濾波加速度計(jì)信號(hào)，使得對(duì)應(yīng)于心臟活動(dòng)的可能頻率的頻率通過(guò)濾波單元，例如，濾波單元可以適于濾波加速度計(jì)信號(hào)，使得0. 5Hz到3Hz的頻率范圍內(nèi)的頻率通過(guò)濾波單元。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于基于時(shí)間上在先的時(shí)間幀中生成的加速度計(jì)信號(hào)重復(fù)地生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)。這樣能夠針對(duì)實(shí)際情況，例如，針對(duì)多軸加速度計(jì)的實(shí)際軸取向，來(lái)調(diào)整加速度計(jì)信號(hào)的組合。例如，即使人改變他的/她的姿勢(shì)，這樣也允許確定指示人的呼吸和心臟活動(dòng)中的至少一項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。時(shí)間幀例如是20秒或更小的時(shí)間幀。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于組合加速度計(jì)信號(hào)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)。由于具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)被認(rèn)為具有最大信噪比，通過(guò)組合加速度計(jì)信號(hào)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)，能夠提高運(yùn)動(dòng)信號(hào)的信噪比。優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于組合加速度計(jì)信號(hào)，使得在對(duì)應(yīng)于要確定的運(yùn)動(dòng)的頻率范圍內(nèi)具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于線(xiàn)性組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)，其中，對(duì)加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行加權(quán)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)具有最大權(quán)重。運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元優(yōu)選適于根據(jù)相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)與具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)的相關(guān)性來(lái)確定加速度計(jì)信號(hào)的權(quán)重，其中，如果相應(yīng)的相關(guān)性更大，則相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)的權(quán)重更大。這樣允許生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選使用所謂的“樣本相關(guān)系數(shù)”或“Pearson積矩相關(guān)系數(shù)”來(lái)確定相關(guān)性。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于根據(jù)相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)與具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)的相關(guān)性來(lái)確定加速度計(jì)信號(hào)的權(quán)重，其中，相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)的權(quán)重為相關(guān)性的標(biāo)志。這樣允許根據(jù)不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)的相位關(guān)系對(duì)其進(jìn)行組合，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于對(duì)不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)應(yīng)用主分量分析，并從應(yīng)用主分量分析所得的主分量確定指示要確定的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分量作為運(yùn)動(dòng)信號(hào)。于是，選擇主分量的分量作為運(yùn)動(dòng)分量，即運(yùn)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于確定第一主分量作為所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。而且，應(yīng)用主分量分析，并使用，具體而言，所得第一主分量的所得分量作為生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)允許組合加速度計(jì)信號(hào)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。主分量分析優(yōu)選是標(biāo)準(zhǔn)正交線(xiàn)性變換，其將加速度信號(hào)變換到新坐標(biāo)系，使得由數(shù)據(jù)的任何投影導(dǎo)致的最大方差位于第一主分量上，第二大方差位于第二主分量上，而第三最大方差位于第三主分量上。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于針對(duì)加速度計(jì)的每個(gè)空間軸確定加速度變化的最大化投影信號(hào)，并通過(guò)組合最大化投影信號(hào)生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)，其中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于通過(guò)在重力矢量和加速度計(jì)的相應(yīng)空間軸界定的子空間上投影重力矢量相對(duì)于加速度計(jì)的空間軸的運(yùn)動(dòng)以及變換所述子空間內(nèi)的相應(yīng)軸，使得已投影到子空間中的重力矢量的投影的運(yùn)動(dòng)在變換的相應(yīng)軸上的投影最大化，來(lái)確定加速度計(jì)的空間軸的最大化投影信號(hào)。所述子空間優(yōu)選為平面。標(biāo)稱(chēng)重力矢量是這樣取向的矢量，使其指示重力矢量相對(duì)于加速度計(jì)的不同空間軸的運(yùn)動(dòng)的平均值，即可以將重力矢量的運(yùn)動(dòng)描述為相對(duì)于標(biāo)稱(chēng)重力矢量的變化。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于通過(guò)確定最大化投影信號(hào)的矢量大小以及通過(guò)組合所確定的矢量大小與最大化投影信號(hào)中的至少一個(gè)的符號(hào)來(lái)生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)。 優(yōu)選地，將確定的矢量大小乘以最大化投影信號(hào)中的至少一個(gè)的符號(hào)。進(jìn)一步優(yōu)選地，將所確定的矢量大小乘以具有最大幅度的最大化投影信號(hào)的符號(hào)。這樣允許生成具有增大的信噪比的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于對(duì)最大化投影信號(hào)應(yīng)用主分量分析， 其中，所得的第一主分量為所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。這樣還允許組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于對(duì)不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)應(yīng)用獨(dú)立分量分析并根據(jù)應(yīng)用獨(dú)立分量分析所得的獨(dú)立分量來(lái)確定指示要確定的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分量作為運(yùn)動(dòng)信號(hào)。于是，選擇獨(dú)立分量的分量作為運(yùn)動(dòng)分量，即作為運(yùn)動(dòng)信號(hào)。這樣也允許生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選地，利用信號(hào)中的時(shí)間相關(guān)性的算法，例如所謂的SOBI算法，被用于對(duì)加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行獨(dú)立分量分析。在如下文章中公開(kāi)了 SOBI算法“A blind source separation technique using second order statistics", Belouchrani A.等人，IEEE Trans Signal Process, 45 (2) :434-444,1997 年 2 月，在此通過(guò)引用將其并入?？梢酝ㄟ^(guò)確定在預(yù)定頻率具有最大幅度的獨(dú)立分量來(lái)確定來(lái)自應(yīng)用獨(dú)立分量分析所得的獨(dú)立分量，其指示要確定的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分量。例如，如果應(yīng)當(dāng)基于運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定呼吸速率或心率，將在對(duì)應(yīng)于可能的呼吸速率或心率的頻率間隔內(nèi)具有最大幅度的獨(dú)立分量確定為運(yùn)動(dòng)分量。運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備優(yōu)選包括若干多軸加速度計(jì)，其用于以互補(bǔ)位置定位在對(duì)象上，其中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于通過(guò)組合若干多軸加速度計(jì)的不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)來(lái)生成指示對(duì)象運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。這樣允許進(jìn)一步增大信噪比以及進(jìn)一步減小未確定對(duì)象運(yùn)動(dòng)的概率。如果對(duì)象上的兩個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)不同，具體而言，如果在這兩個(gè)位置處相對(duì)于重力的運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的變化不同，優(yōu)選把對(duì)象上的這兩個(gè)位置認(rèn)為是互補(bǔ)的。具體而言，如果由呼吸或由心臟活動(dòng)誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)在這些位置是不同的，尤其是如果相對(duì)于重力而言呼吸誘發(fā)的變化或心臟活動(dòng)誘發(fā)的變化在這些位置是不同的，則認(rèn)為對(duì)象上的這兩個(gè)位置是互補(bǔ)的。如果運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備包括若干多軸加速度計(jì)，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元優(yōu)選適于通過(guò)利用主分量分析或獨(dú)立分量分析通過(guò)組合若干多軸加速度計(jì)的不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)來(lái)生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選地，在對(duì)象上定位兩個(gè)多軸加速度計(jì)，具體而言，優(yōu)選在對(duì)象上定位兩個(gè)三軸加速度計(jì)。第一加速度計(jì)優(yōu)選如上所述位于例如下肋骨，而第二加速度計(jì)優(yōu)選位于上方胸廓的中央，例如在胸骨處。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)確定方法， 其中，該運(yùn)動(dòng)確定方法包括以下步驟-由定位在所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象處的多軸加速度計(jì)生成指示沿不同空間軸的加速度的加速度計(jì)信號(hào)，-由運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元通過(guò)組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)來(lái)生成指示所述對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)程序，其中，該計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼模塊，當(dāng)在控制運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，其用于令根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14所述的運(yùn)動(dòng)確定方法。應(yīng)當(dāng)理解，權(quán)利要求1的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，權(quán)利要求14的運(yùn)動(dòng)確定方法和權(quán)利要求 15的計(jì)算機(jī)程序具有類(lèi)似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例，具體而言，如從屬權(quán)利要求中所限定的那些。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例還可以是從屬權(quán)利要求與相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的任意組合。


參考下文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將顯而易見(jiàn)并得以闡述。在下述附圖中圖1示意性和示范性示出了運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備的實(shí)施例；圖2示范性示出了在對(duì)象改變姿勢(shì)之前的三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)和通過(guò)組合加速度計(jì)信號(hào)生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)；圖3示范性示出了在對(duì)象改變姿勢(shì)之后的三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)和組合加速度計(jì)信號(hào)生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)；圖4圖示了重力矢量和加速度計(jì)的不同空間軸之間的空間關(guān)系；圖5圖示了重力矢量相對(duì)于加速度計(jì)的不同空間軸的運(yùn)動(dòng)；圖6示出了加速度計(jì)的不同空間軸之一的子空間；圖7示出了運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備的另一實(shí)施例；以及圖8示出了流程圖，其示范性圖示了運(yùn)動(dòng)確定方法的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1示意性和示范性示出了用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備。運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備1包括用于定位在運(yùn)動(dòng)對(duì)象4上的多軸加速度計(jì)2。多軸加速度計(jì)2適于生成指示沿不同空間軸的加速度的加速度計(jì)信號(hào)。在這一實(shí)施例中，多軸加速度計(jì)為三軸加速度計(jì)， 其適于生成指示沿三個(gè)正交空間軸的加速度的三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)。例如，可以使用名為ST Microelectronics LIS;344ALH或Kionix KXM 52的三軸加速度計(jì)。然而，也可以使用其他種類(lèi)的多軸加速度計(jì)來(lái)生成指示沿不同空間軸的加速度的加速度計(jì)信號(hào)。運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備1還包括運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3，其用于通過(guò)組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)來(lái)生成指示對(duì)象4的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。在這一實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3適于組合三軸加速度計(jì)2的三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)以生成指示對(duì)象4的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。在這一實(shí)施例中，對(duì)象4為人的身體4，其中，多軸加速度計(jì)2定位在人的身體4 上，并且其中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3適于生成指示人的呼吸和心臟活動(dòng)中的至少一項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。多軸加速度計(jì)2位于左下肋骨處，在中央和側(cè)位之間大致一半處。然而，多軸加速度計(jì)2還可以位于其他位置，例如在腹部，具體而言，如果由于像術(shù)后傷口的身體體格造成限制時(shí)。運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備1還包括用于對(duì)加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波單元7，使得與要確定的運(yùn)動(dòng)可能頻率對(duì)應(yīng)的頻率通過(guò)濾波單元7。這樣減少了噪聲以及可能不希望的對(duì)加速度計(jì)信號(hào)的環(huán)境影響。在這一實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)應(yīng)當(dāng)指示呼吸速率或心率。因此濾波單元7適于對(duì)加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行濾波，使得與呼吸運(yùn)動(dòng)或由心臟活動(dòng)導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)的可能頻率對(duì)應(yīng)的頻率通過(guò)濾波單元。具體而言，濾波單元7可以適于濾波0. 1到3Hz頻率范圍內(nèi)的頻率。還可以為了確定呼吸，濾波0. 1到2Hz頻率范圍內(nèi)的頻率，為了確定心率，濾波0.5 到3Hz頻率范圍內(nèi)頻率，即，通過(guò)濾波單元7。
運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備還包括根據(jù)所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定呼吸速率的呼吸速率確定單元5 和根據(jù)所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定心率的心率確定單元6。如果濾波單元7適于利用第一濾波器濾波加速度計(jì)信號(hào)，用于濾波加速度計(jì)信號(hào)以確定呼吸，并且如果濾波單元7適于利用第二濾波器單元濾波加速度計(jì)信號(hào)，用于濾波加速度計(jì)信號(hào)以確定心率，優(yōu)選獨(dú)立于利用第二濾波器濾波的加速度計(jì)信號(hào)組合利用第一濾波器濾波的加速度計(jì)信號(hào)，其中，通過(guò)組合由第一濾波器濾波的加速度計(jì)信號(hào)生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)被提供到呼吸速率確定單元5，而通過(guò)組合由第二濾波器濾波的加速度計(jì)信號(hào)生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)被提供到心率確定單元6。優(yōu)選由呼吸速率確定單元5確定提供到呼吸速率確定單元5的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的基頻作為呼吸速率。優(yōu)選通過(guò)確定提供到心率確定單元6的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的基頻作為心率。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，由呼吸速率確定單元5確定運(yùn)動(dòng)信號(hào)中相繼峰值之間的時(shí)間間隔的倒數(shù)作為呼吸速率。可以通過(guò)識(shí)別運(yùn)動(dòng)信號(hào)一階導(dǎo)數(shù)的過(guò)零來(lái)確定運(yùn)動(dòng)信號(hào)的峰值。為了避免檢測(cè)到假峰值，可以對(duì)峰值施加額外的限制。例如，僅將運(yùn)動(dòng)信號(hào)中超過(guò)閾值的那些峰值用于確定呼吸速率。例如，可以通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)確定閾值。運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3適于基于時(shí)間上在先的時(shí)間幀中生成的加速度計(jì)信號(hào)重復(fù)生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)。這樣能夠針對(duì)實(shí)際情況，例如，針對(duì)多軸加速度計(jì)的實(shí)際取向，來(lái)調(diào)整加速度計(jì)信號(hào)的組合。例如，即使人改變其姿勢(shì)，這樣也允許確定指示人的呼吸和心臟活動(dòng)中的至少一項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。時(shí)間幀優(yōu)選為20秒或更小，進(jìn)一步有選10秒或更小，更優(yōu)選5秒或更小。運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3適于組合加速度計(jì)信號(hào)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)大部分貢獻(xiàn)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)。在這一實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3適于對(duì)不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行主分量分析，其中，所得的第一主分量為生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。在下文中將參考圖2和3描述組合三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)的效果，具體而言，通過(guò)執(zhí)行主分量分析以生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)。圖2示意性和示范性示出了取決于時(shí)間t (秒)的任意單位的加速度計(jì)信號(hào)Sx, Sy,Sz0因?yàn)槿S加速度計(jì)相對(duì)于要確定的運(yùn)動(dòng)的取向的原因，加速度計(jì)信號(hào)Sx示出了在三軸加速度計(jì)2所在位置處由人的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的最大變化，而加速度計(jì)信號(hào)&僅示出了小的變化。這些加速度計(jì)信號(hào)Sx，Sy, &的組合產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)信號(hào)M，其示出了較大的變化并因此具有較大的信噪比。圖3示出了在人4的姿勢(shì)已變化之后的同樣的加速度計(jì)信號(hào)。在這一姿勢(shì)變化之后，加速度計(jì)信號(hào)&示出了最大的變化，而加速度計(jì)信號(hào)Sy示出了最小的變化。然而，由于運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3執(zhí)行的三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)的組合，生成了運(yùn)動(dòng)信號(hào)M,其仍然表現(xiàn)出較大的變化并且因此具有較大的信噪比。于是，即使在人的姿勢(shì)已經(jīng)改變之后，所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)仍然表現(xiàn)出大的變化并具有大的信噪比。在圖2和3中，在大約四秒時(shí)間的信號(hào)中的變化或波動(dòng)是由呼吸導(dǎo)致的。于是，可以從圖2和3所示的運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定每分鐘15次呼吸的呼吸速率。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于線(xiàn)性組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)，其中，對(duì)加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行加權(quán)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)具有最大權(quán)重。例如，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元可以適于根據(jù)相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)與具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)的相關(guān)性來(lái)確定加速度計(jì)信號(hào)的權(quán)重，其中，如果相應(yīng)的相關(guān)性更大，則相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)的權(quán)重更大。優(yōu)選通過(guò)確定“樣本相關(guān)系數(shù)”或“Pearson積矩相關(guān)系數(shù)”來(lái)確定相關(guān)性?？梢杂扇缦路匠虂?lái)描述通過(guò)線(xiàn)性組合加速度計(jì)信號(hào)Sx, Sy, Sz生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)M M = wxSx+wySy+wzSz,(1)其中，wx，wy，Wz表示相應(yīng)的權(quán)重。優(yōu)選確定加權(quán)因子wx，wy, wz，使得運(yùn)動(dòng)信號(hào)具有最大的信噪比。這些加權(quán)因子取決于加速度計(jì)的取向，具體而言，取決于多軸加速度計(jì)所附接至的人的姿勢(shì)，因此優(yōu)選定期更新加權(quán)因子wx，wy，wz。基于特定在先時(shí)間幀(優(yōu)選為20秒或更小)的加速度計(jì)信號(hào)，在定期時(shí)刻，例如每秒，來(lái)計(jì)算加權(quán)因子。優(yōu)選地，如果加權(quán)因子在兩個(gè)時(shí)刻之間已經(jīng)變化，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于在第一時(shí)刻確定的加權(quán)因子和第二時(shí)刻確定的加權(quán)因子之間進(jìn)行線(xiàn)性?xún)?nèi)插，以便確保平滑的運(yùn)動(dòng)信號(hào)波形。在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)加速度計(jì)信號(hào)之間的相位關(guān)系，加權(quán)因子為+1或-1。優(yōu)選基于參考軸和其他兩個(gè)軸之間的相關(guān)系數(shù)來(lái)確定符號(hào)，例如，如果X軸為參考軸，優(yōu)選通過(guò)下列方程式定義加權(quán)因子wx = 1,(2)&=符號(hào)(((民，^))，(3) =符號(hào)(((民，&))，(4)其中，符號(hào)(…)為符號(hào)函數(shù)，并且其中，C(···)表示相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)之間的相關(guān)系數(shù)。優(yōu)選地，將加速度計(jì)信號(hào)在對(duì)應(yīng)于要確定的運(yùn)動(dòng)的可能頻率飛頻率范圍中具有最大幅度的加速度計(jì)軸視為參考軸。還可以將對(duì)三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)應(yīng)用主分量分析所確定的第一主分量視為三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)的線(xiàn)性組合，因?yàn)橹鞣至糠治鰹檎痪€(xiàn)性變換，具體而言，在不相關(guān)分量，即所謂的主分量的線(xiàn)性混合中分解三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)的旋轉(zhuǎn)。通過(guò)三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)的協(xié)方差矩陣的特征值分解獲得主分量。第一主分量是對(duì)加速度計(jì)信號(hào)的最大變化有貢獻(xiàn)的三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)的線(xiàn)性組合。例如，如果呼吸是加速度計(jì)信號(hào)中變化的最大來(lái)源，對(duì)三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)應(yīng)用主分量分析生成使呼吸誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)最大化的三個(gè)加速度計(jì)信號(hào)的組合作為第一主分量。為了確保呼吸是加速度計(jì)信號(hào)變化的最大來(lái)源，可以由濾波單元7濾波加速度計(jì)信號(hào)，使得加速度計(jì)信號(hào)限于與生理學(xué)上可能的呼吸速率對(duì)應(yīng)的頻帶，例如，限于 0. 1到2Hz的頻帶，其對(duì)應(yīng)于每分鐘6到120次呼吸。在另一實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3適于對(duì)不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)應(yīng)用獨(dú)立分量分析，并根據(jù)應(yīng)用獨(dú)立分量分析獲得的獨(dú)立分量確定指示要確定的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分量作為運(yùn)動(dòng)信號(hào)?？梢詫ⅹ?dú)立分量分析視為主分量分析的擴(kuò)展，其找到不僅不相關(guān)而且統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的加速度計(jì)信號(hào)的線(xiàn)性組合。為此，獨(dú)立分量分析算法采用協(xié)方差矩陣中未包含的額外信息， 通常是更高階的統(tǒng)計(jì)量。由于要確定的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，具體而言，由呼吸和/或心臟活動(dòng)導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)信號(hào)是瞬時(shí)相關(guān)的，優(yōu)選使用SOBI算法執(zhí)行獨(dú)立分量分析，因?yàn)镾OBI算法利用了加速度計(jì)信號(hào)的時(shí)間結(jié)構(gòu)。SOBI算法基于在不同時(shí)滯下對(duì)一組協(xié)方差矩陣同時(shí)進(jìn)行對(duì)角化。與主分量分析相反，不根據(jù)方差對(duì)利用獨(dú)立分量分析獲得的獨(dú)立分量進(jìn)行排序。于是，即使呼吸和/或心臟活動(dòng)對(duì)加速度計(jì)信號(hào)的最大變化有貢獻(xiàn)，與呼吸和/或心率相關(guān)的獨(dú)立分量
10也未必是第一個(gè)。因此運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于確定獨(dú)立分量作為指示要確定的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元可以適于通過(guò)確定在預(yù)定頻率具有最大幅度的指示要確定的運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立分量，從應(yīng)用獨(dú)立分量分析獲得的獨(dú)立分量確定指示要確定的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分量。例如，如果應(yīng)當(dāng)基于運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定呼吸速率或心率，將其功率譜在分別對(duì)應(yīng)于可能的呼吸速率或可能的心率的頻率間隔內(nèi)具有最大峰值的獨(dú)立分量確定為運(yùn)動(dòng)分量。在另一實(shí)施例中，可以基于考慮了額外特征的分?jǐn)?shù)來(lái)確定指示運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立分量。 然后選擇具有最小分?jǐn)?shù)的獨(dú)立分量作為指示運(yùn)動(dòng)的分量。例如，可以計(jì)算獨(dú)立分量的若干特征之和作為分?jǐn)?shù)
N
分?jǐn)?shù)(/CJ = Σ W1 ·F1(ICx)，(5)
i=l其中，分?jǐn)?shù)(ICx)表示第χ個(gè)獨(dú)立分量的分?jǐn)?shù)，N表示使用的特征的數(shù)目，F(xiàn)i(ICx)表示針對(duì)第X個(gè)獨(dú)立分量的第i個(gè)特征的值，而Wi表示對(duì)應(yīng)于第i個(gè)特征的權(quán)重。例如，優(yōu)選特征基于獨(dú)立分量的基頻、獨(dú)立分量的混合權(quán)重、獨(dú)立分量的譜形狀等。由于呼吸、心率和姿勢(shì)的改變通常是隨著時(shí)間逐漸發(fā)生的，所以也可以使用考慮到先前時(shí)段中的呼吸、心率和/或姿勢(shì)的知識(shí)的特征。例如，可以將獨(dú)立分量的基頻和先前時(shí)段中獨(dú)立分量的基頻的絕對(duì)差別用作特征。對(duì)于分析的第一個(gè)時(shí)段，指示運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立分量的選擇可以基于(1)僅僅不依賴(lài)于來(lái)自先前時(shí)段的知識(shí)的那些特征，或者( 針對(duì)先前數(shù)據(jù)的特征估計(jì)初始值。在實(shí)施例中，還可以應(yīng)用上述將指示要確定的運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立分量確定為運(yùn)動(dòng)信號(hào)的方法來(lái)確定從主分量分析獲得的指示要確定的運(yùn)動(dòng)的主分量作為運(yùn)動(dòng)信號(hào)。在另一實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元3適于針對(duì)加速度計(jì)的每個(gè)空間軸確定加速度變化的最大化投影信號(hào)以及通過(guò)組合最大化的投影信號(hào)生成運(yùn)動(dòng)信號(hào)，其中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于通過(guò)在標(biāo)稱(chēng)重力矢量和加速度計(jì)的相應(yīng)空間軸限定的子空間上投影重力矢量相對(duì)于加速度計(jì)的空間軸的運(yùn)動(dòng)以及通過(guò)變換子空間內(nèi)的相應(yīng)軸，使得已投影到子空間中的重力矢量在變換的相應(yīng)軸上的投影運(yùn)動(dòng)的投影最大化，來(lái)確定加速度計(jì)的空間軸的最大化投影信號(hào)。由于因運(yùn)動(dòng)，例如因呼吸或心臟活動(dòng)導(dǎo)致的慣性加速度比重力加速度小得多，所以軸，具體而言，加速度計(jì)的三個(gè)正交軸，表示重力矢量在每個(gè)軸X，1，Z上的投影。在圖4 中示范性圖示了這種情況。加速度計(jì)的每個(gè)軸x，y，ζ上的值是重力矢量在相應(yīng)軸上的投影。這一值由重力矢量和相應(yīng)軸之間的角，即分別由角α，β，Y以及如下方程確定Sx = G · cos α，(6)Sy = G · cos β，(7)Sz = G · cos γ ,(8)其中，G表示重力矢量的絕對(duì)值。如果假設(shè)由于例如呼吸或心臟活動(dòng)導(dǎo)致的加速度計(jì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生在平面中，可以在重力矢量G繞任意平面8中的標(biāo)稱(chēng)位置前后運(yùn)動(dòng)時(shí)在傳感器坐標(biāo)系中表示這種運(yùn)動(dòng)。在圖5 中示范性圖示了這種情況。在圖5中，Δ^表示重力矢量G的標(biāo)稱(chēng)位置的每側(cè)上的完整角跨度。對(duì)于每個(gè)空間軸x，y，z，由重力矢量G和相應(yīng)的空間軸x，y，z界定子空間，即二維平面。在圖6中針對(duì)ζ軸示意性和示范性示出了這樣的子空間9。在圖6中，Y表示在標(biāo)稱(chēng)位置處的重力矢量和加速度計(jì)的相應(yīng)空間軸之間的角，而是重力矢量χ坐標(biāo)和1坐標(biāo)的矢量和，即Sx和Sy的矢量和。對(duì)于每個(gè)空間軸，首先向相應(yīng)的空間軸和重力矢量的標(biāo)稱(chēng)位置所界定的對(duì)應(yīng)子空間上投影重力矢量的運(yùn)動(dòng)。接下來(lái)，在這一子空間中，旋轉(zhuǎn)Z軸，使得在這一新的ζ軸中由于重力矢量的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的幅度變化最大化。在其標(biāo)稱(chēng)位置中，可以將重力矢量在旋轉(zhuǎn)軸上的投影寫(xiě)為
權(quán)利要求
1.一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備(1)包括-多軸加速度計(jì)O)，其用于定位在所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象(4)處，其中，所述多軸加速度計(jì)O)適于生成指示沿不同空間軸的加速度的加速度計(jì)信號(hào)，-運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元(3)，其用于通過(guò)組合不同空間軸的所述加速度計(jì)信號(hào)來(lái)生成指示所述對(duì)象的所述運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述多軸加速度計(jì)( 適于定位在人的身體(4)處，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元C3)適于生成指示所述人的呼吸和心臟活動(dòng)中的至少一項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備(1)還包括用于根據(jù)所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定呼吸速率的呼吸速率確定單元( 和確定心率的心率確定單元(6) 中的至少一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備(1)還包括濾波單元(7)，其用于對(duì)所述加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行濾波，使得與要確定的所述運(yùn)動(dòng)的可能頻率對(duì)應(yīng)的頻率通過(guò)所述濾波單元(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元(3)適于基于時(shí)間上在先的時(shí)間幀中生成的加速度計(jì)信號(hào)重復(fù)生成所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元C3)適于組合所述加速度計(jì)信號(hào)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)對(duì)所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)貢獻(xiàn)最多。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元(3)適于線(xiàn)性地組合不同空間軸的所述加速度計(jì)信號(hào)，其中，對(duì)所述加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行加權(quán)，使得具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)具有最大權(quán)重。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元C3)適于根據(jù)加速度計(jì)信號(hào)與具有最大加速度變化的加速度計(jì)信號(hào)的相關(guān)性來(lái)確定相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)的權(quán)重，其中，所述相應(yīng)加速度計(jì)信號(hào)的權(quán)重是所述相關(guān)性的符號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元C3)適于對(duì)所述不同空間軸的所述加速度計(jì)信號(hào)應(yīng)用主分量分析以及從應(yīng)用所述獨(dú)立分量分析所得到的主分量確定指示要確定的所述運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分量作為所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元C3)適于針對(duì)所述加速度計(jì)的每個(gè)空間軸確定所述加速度變化的最大化投影信號(hào)以及通過(guò)組合所述最大化投影信號(hào)來(lái)生成所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元適于通過(guò)以下方式確定所述加速度計(jì)的空間軸的所述最大化投影信號(hào)在由標(biāo)稱(chēng)重力矢量和所述加速度計(jì)的相應(yīng)空間軸界定的子空間上投影重力矢量相對(duì)于所述加速度計(jì)的所述空間軸的運(yùn)動(dòng)以及變換所述子空間內(nèi)的相應(yīng)軸，使得已投影到所述子空間中的所述重力矢量的所投影的運(yùn)動(dòng)在所變換的相應(yīng)軸上的投影最大化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元C3)適于通過(guò)確定所述最大化投影信號(hào)的矢量大小以及通過(guò)組合所確定的矢量大小與所述最大化投影信號(hào)中的至少一個(gè)的符號(hào)來(lái)生成所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元C3)適于對(duì)所述最大化投影信號(hào)應(yīng)用主分量分析，其中，所得到的第一主分量為所生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元C3)適于對(duì)所述不同空間軸的所述加速度計(jì)信號(hào)應(yīng)用獨(dú)立分量分析以及從應(yīng)用所述獨(dú)立分量分析所得到的獨(dú)立分量確定指示要確定的所述運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分量作為所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
14.一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)確定方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)確定方法包括如下步驟-由定位在所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象(4)處的多軸加速度計(jì)( 生成指示沿不同空間軸的加速度的加速度計(jì)信號(hào)，-由運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元(3)通過(guò)組合不同空間軸的所述加速度計(jì)信號(hào)來(lái)生成指示所述對(duì)象的所述運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
15.一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序包括當(dāng)在控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備(1)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，用于令所述運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備(1)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14所述的運(yùn)動(dòng)確定方法的步驟的程序代碼模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備(1)包括用于定位在所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象(4)處的多軸加速度計(jì)(2)，其中，所述多軸加速度計(jì)(2)適于生成指示沿不同空間軸的加速度的加速度計(jì)信號(hào)。所述運(yùn)動(dòng)確定設(shè)備還包括通過(guò)組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)生成指示對(duì)象(4)的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)生成單元(3)。即使軸接近運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸，組合不同空間軸的加速度計(jì)信號(hào)也生成具有大的信噪比的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
文檔編號(hào)A61B5/113GK102458246SQ201080024465
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者A·靳, B·尹, G·G·G·莫倫, H·杜里克, R·M·阿爾特斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司